Bài 6. Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào trong nhân giống cây trồng nông, lâm nghiệp

BÀI 6
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO TRONG NHÂN GiỐNG CÂY TRỒNG
Nội dung:
Khái niệm về phương pháp nuôi cấy mô tế bào.
II. Cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào
III. Quy trình công nghệ nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào

MỤC TIÊU BÀI HỌC:
Học sinh biết được:
Khái niệm và cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào.
Ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô.
Quy trình công nghệ nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào.
I – KHÁI NiỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO

Tế bào thực vật có các đặc điểm:
Tế bào, mô thực vật là một phần của cơ thể thực vật nhưng chúng vẫn có tính độc lập.
Nếu tách 1 tế bào hay 1 số tế bào đem nuôi cấy trong môi trường thích hợp và có đủ chất dinh dưỡng thì chúng có thể biệt hóa thành mô, cơ quan và phát triển thành cây hoàn chỉnh.

Khái niệm
Nuôi cấy mô tế bào là phương pháp tách rời mô, tế bào đem nuôi cấy trong môi trường thích hợp và cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng để chúng tiếp tục phân bào rồi biệt hóa thành mô, cơ quan và phát triển thành cây mới.


Tế bào (rễ, thân, lá)
Nuôi cấy
Cây hoàn chỉnh
II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO

Dựa vào những khả năng nào của tế bào thực vật mà có thể nuôi cấy mô tế bào để tạo ra cơ thể mới?
Tế bào thực vật có tính toàn năng:
+ Mọi tế bào đều có cùng hệ gen.
+ Mọi tế bào đều có khả năng sinh sản vô tính.

Sơ đồ thể hiện tính toàn năng TBTV

Tế bào thực vật có khả năng phân hóa để đảm nhận các chức năng khác nhau và phản phân hóa tế bào để trở về dạng phôi sinh tiếp tục phân chia.
Tế bào phôi sinh
Quá trình phân hóa
Tế bào chuyên hóa
(rễ, thân, lá)
Quá trình phản phân hóa
Sơ đồ sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
Hợp tử phân chia  tế bào phôi sinh 
tế bào chuyên hóa  mô, cơ quan  cây trưởng thành.
Em hãy trình bày khái quát quá trình phát triển của thực vật từ hợp tử đến trưởng thành?
Sơ đồ sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
Tế bào hợp tử
Tế bào phôi sinh
Tế bào chuyên hóa
Tế bào phôi sinh
Tế bào chuyên hóa
Quá trình phân hóa
Quá trình
phản phân hóa
Cây hoàn chỉnh
Cây hoàn chỉnh
Nuôi cấy mô TB
Cây thương phẩm do nuôi cấy mô
III – QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÂN GiỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO

Phân loại: Có bốn cách nuôi cấy mô:
● Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
● Nuôi cấy chồi đỉnh
● Nuôi cấy chồi nách
● Nuôi cấy từ chồi bất định( callus)
Nuôi cấy mô tế bào có ý nghĩa như thế nào trong công tác giống cây trồng?
1. Ý nghĩa: (sgk)
Có thể nhân giống cây trồng ở quy mô lớn, kể cả các đối tượng khó nhân giống bằng phương pháp thông thường.
Hệ số nhân giống cao, tiết kiệm vật liệu giống.
Cho ra sp đồng nhất về mặt di truyền.
Nguyên liệu nuôi cấy sạch bệnh sẽ cho sp hoàn toàn sạch bệnh.
a. Chọn vật liệu nuôi cấy
Vật liệu nuôi cấy thường là tế bào ở các đỉnh sinh trưởng của rễ, thân, lá.
Vật liệu nuôi cấy không bị nhiễm bệnh( đặc biệt là nhiễm virus).
2. Quy trình công nghệ nhân giống bằng
nuôi cấy mô tế bào:


b. Phân cắt và khử trùng
Phân cắt đỉnh sinh trưởng của vật liệu thành các phần tử nhỏ. Sau khi cắt được tẩy rửa bằng nước sạch và khử trùng.
Chất khử trùng thường là cồn 70 độ, hypoclorit, sodiumcitrat,…

c. Tạo chồi trong môi trường nhân tạo
Mẫu được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo để tạo chồi.

Môi trường dinh dưỡng nhân tạo thường dùng trong nuôi cấy mô là môi trường MS (Murashige và Skoog).

d. Tạo rễ
Khi chồi đã đạt tiêu chuẩn về kích thước( chiều cao) thì tách chồi và chuyển sang môi trường tạo rễ.

Trong môi trường tạo rễ có bổ sung chất kích thích sinh trưởng như IBA, -NAA,2,4D(Auxin)…

e. Cấy cây trong môi trường thích hợp
Sau khi chồi cây đã ra rễ, tiến hành cấy cây vào môi trường thích hợp.

Nuôi dưỡng trong điều kiện môi trường thích hợp
f. Chuyển ra ngoài vườn ươm
Cây nuôi cấy mô sau khi lớn đến một mức độ nhất định sẽ được chuyển ra ngoài vườn ươm.

h. Chuyển ra đồng ruộng
Cây nuôi cấy mô sau khi qua giai đoạn vườn ươm có thể đem ra trồng ở đồng ruộng, nơi có điều kiện tự nhiên thích hợp cho cây sống tự dưỡng.
Nhiều giống cây đã được nuôi cấy mô thành công: khoai tây, súplơ, cà phê, hoa lan, cẩm chướng, dứa, dâu tây...
Ví dụ về quy trình nhân giống cây carot
CỦNG CỐ BÀI HỌC
Từ tế bào phôi sinh chuyển thành tế bào chuyên hóa gọi là gì?
Gọi là sự phân hóa tế bào.

Tế bào chuyên hóa có đặc điểm gì?
Tế bào chuyên hóa đảm nhiệm các chức năng khác nhau, trong điều kiện thích hợp có thể trở về dạng tế bào phôi sinh.

Vật liệu nuôi cấy lấy từ phần nào của cây? Đảm bảo yêu cầu gì?

Chồi đỉnh

Chồi bất định (callus)

Chồi nách

Mẫu cấy

Rễ
Lá
Thân
Khử trùng bề mặt nuôi cấy

Tạo chồi

môi trường dinh dưỡng gồm:
Ngtố đa lượng: N, P, K, S, Ca…
Ngtố vi lượng: Fe, B, Mo, Cu…
Đường.
- Chất điều hòa sinh trưởng.
Tạo rễ



Cấy cây sang môi trường thích ứng

Nuôi cây trong phòng tăng trưởng
Điều kiện nhiệt độ tối ưu từ 20 - 25oC.
Ẩm độ 60 – 65%.
Ánh sáng: 1000 lux.
Thời gian chiếu sáng từ 14 – 16 giờ/ngày.

Giai đoạn chuyển cây ra vườn ươm

Chuyển cây ra ngoài đồng ruộng

Người ta chủ yếu dựa vào khả năng nào của tế bào thực vật để thực hiện nuôi cấy mô tế bào?
A. Các tế bào TV đều có cùng hệ gen.
B. Tế bào TV có khả năng sinh sản vô tính.
C. Tế bào thực vật có tính toàn năng.
D. Tế bào TV có khả năng phản phân hóa.
Câu 1
Vì sao khi nuôi cấy mô tế bào sẽ cho sản phẩm đồng nhất về mặt di truyền?
A. Các tế bào TV đều có cùng hệ gen.
B. Tế bào TV có khả năng sinh sản vô tính.
C. Tế bào TV có khả năng phân hóa.
D. Tế bào TV có khả năng phản phân hóa.
Câu 2
Sắp xếp lại quy trình công nghệ nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào.
Câu 3
d
e
a
c
h
f
b
g
1
2
2
1